Helligkeitssensor mit ATmega88

[Daniel L. (dannynrw)]

Guten Morgen zusammen,

für eine Coming-Home-Funktion im KFZ-Bereich möchte ich über eine BPW21 
und einem ATmega88V die Außenhelligkeit auswerten und habe dazu die im 
Anhang stehende Schaltung hier im Forum gefunden. Ich möchte den µC mit 
3V betreiben und ebenfalls den eingezeichneten OPV. Der gewünschte 
Messbereich liegt bei etwa 0-20000 Lux, ich möchte hier also nur einen 
der drei Widerstände verwenden. Interessant ist für mich vor allem die 
Erkennung der Hell-/Dunkelschwelle, da ich sowohl in Fall 1 bei 
Dunkelheit und Entriegelung des Fahrzeugs als auch in Fall 2 bei 
Einfahrt in einen Tunnel das Abblendlicht automatisch einschalten will. 
Spricht aus Eurer Sicht etwas gegen die verwendete Schaltung?

Vielen Dank schon mal und viele Grüße.
DannyNRW

[Michael B. (laberkopp)]

Daniel L. schrieb:
> Spricht aus Eurer Sicht etwas gegen die verwendete Schaltung?

Sie stellt einen Transimpedanzverstärker dar und ist die sinnvolle Art 
um eine Photodiode zum Messen der Helligkeit zu verwenden.

ABER: Da sie Helligkeit linear in Spannung umsetzt, ist sie nicht so 
geeignet um grosse Helligkeitsbereiche zu erfassen, da wurde man besser 
logarithmieren, was netterweise eine Photodiode auch selbst kann, leider 
dabei stark temperaturabhängig.

Diese Schaltung:

 +3V
  |
 1mA oder was auch immer die Photodiode bei voller Helligkeit liefert
  |
  +---- ARef
  |
  |   +-- Ainput
  |   |
 \_/ \_/ 2 Photodioden
  |   |
  Masse

wäre besser, logarithmiert und temperaturkompensiert, wobei die linke 
Photodiode abgedunkelt montiert wird an einem Ort gleicher Temperatur 
wie die rechte die das Licht sieht.

1mA aus 3V entweder per Vorwiderstand oder Konstantstromdiode oder 
geregelter Stromquelle, je nach Fenauigkeitsanforderung.

[Helmut -. (dc3yc)]

Warum tut man sich das heute noch an, die Helligkeit zu Fuß zu messen? 
Da gibt es den BH1750 und ähnliche ICs, die das alles selber machen und 
das Ergebnis leicht verarbeitbar per I2C-Bus herausgeben. Und mit <5Euro 
sind diese Module auch bezahlbar.

[Daniel L. (dannynrw)]

Danke erst einmal für die Rückmeldungen. Vielleicht hätte ich in meinem 
Eingangspost dazuschreiben sollen, dass eben die BPW21 schon existiert 
und ich diese gerne weiterverwenden möchte, wenn möglich. Die von mir 
gewünschte Funktion war bereits in einem Fertigmodul eines 
Onlineherstellers implementiert, das Schaltungsdesign leider mit einer 
Ruhestromaufnahme von 15mA ziemlich miserabel.

[Matthias S. (dachs)]

Daniel L. schrieb:
> das Schaltungsdesign leider mit einer
> Ruhestromaufnahme von 15mA ziemlich miserabel.

15 mA spielen im Bereich Kfz keinerlei Rolle, das Modul wird ja erst bei 
Entriegelung eingeschaltet oder durch Zündungsplus beim Fahren.

[Daniel L. (dannynrw)]

Matthias S. schrieb:
> Daniel L. schrieb:
>> das Schaltungsdesign leider mit einer
>> Ruhestromaufnahme von 15mA ziemlich miserabel.
>
> 15 mA spielen im Bereich Kfz keinerlei Rolle, das Modul wird ja erst bei
> Entriegelung eingeschaltet oder durch Zündungsplus beim Fahren.

Leider nicht. Ich habe eine mehrstündige Ruhestrommessung bei 
verschlossenem Fahrzeug durchgeführt mit dem Ergebnis von 
gleichbleibenden 15mA. Anschließend habe ich mal das Gehäuse geöffnet. 
Alleine der verwendete Spannungsregler weist laut Datenblatt einen 
Ruhestrom von bis zu 6mA auf. Bei Spannungsversorgung des µC über 
Zündungsplus gehen immer mal wieder die Einstellungen verloren.

[Matthias S. (dachs)]

Das Einschalten des Modules muss natürlich das Fahrzeug machen.
Somit ist das falsch angeschlossen.

Meine Einschätzung: nicht ausreichende Kenntnisse, um in der Elektrik 
eines Kfz herumzupfuschen.

[Michael B. (laberkopp)]

Helmut -. schrieb:
> Warum tut man sich das heute noch an, die Helligkeit zu Fuß zu messen?

Warum haben heutige uC allesamt Analogeingänge obwohl es doch jeden 
Sensor in Digital für deutlichen Dummenaufpreis gibt ?

(wobei jetzt gerade die teure BPW21 Vintageware für die Dummen ist die 
die letzten 50 Jahre verschlafen haben). BPW34 wäre aktueller.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Daniel L. schrieb:
> habe dazu die im Anhang stehende Schaltung hier im Forum gefunden.
> ... mit 3V betreiben und ebenfalls den eingezeichneten OPV
Um die Mosfets dort sicher einschalten zu können brauchst du also eine 
Gatespannung von 3V+5V.

> habe dazu die im Anhang stehende Schaltung hier im Forum gefunden
Wo hast du sie gefunden? Hat sie dort funktioniert?

Beachtenswert sind in dieer Schaltung nämlich auch die Bodydioden der 
Mosfets. Die leiten nämlich von sich aus, wenn die Ausgangsspannung 0,5V 
über der Spannung der Fotodiode ist.

[Daniel L. (dannynrw)]

Lothar M. schrieb:
> Daniel L. schrieb:
>> habe dazu die im Anhang stehende Schaltung hier im Forum gefunden.
>> ... mit 3V betreiben und ebenfalls den eingezeichneten OPV
> Um die Mosfets dort sicher einschalten zu können brauchst du also eine
> Gatespannung von 3V+5V.
>
>> habe dazu die im Anhang stehende Schaltung hier im Forum gefunden
> Wo hast du sie gefunden? Hat sie dort funktioniert?
>
> Beachtenswert sind in dieer Schaltung nämlich auch die Bodydioden der
> Mosfets. Die leiten nämlich von sich aus, wenn die Ausgangsspannung 0,5V
> über der Spannung der Fotodiode ist.

Hallo Lothar M.,

da ich lediglich einen Messbereich verwenden wollte, fallen die Mosfets 
auch weg. Oben hatte ich schon mal vorsichtig von 0-20000 Lux 
gesprochen, möglicherweise wird der benötigte Messbereich aber deutlich 
kleiner.
Was die gepostete Schaltung angeht, so gab's leider keine eindeutige 
Rückmeldung.